Sí, tant IPv4 com IPv6 operen a la mateixa capa del Model OSI (Interconnexió de Sistemes Oberts). Tots dos són protocols de la Capa de Xarxa (la tercera capa) en aquest model.

La funció principal de la Capa de Xarxa és proporcionar l'adreça i l'encaminament de les dades (en forma de paquets) a través de diferents xarxes per assegurar que arribin a la destinació correcta.

La diferència principal entre IPv4 i IPv6 rau en la seva estructura i com manegen la informació d'encaminament. IPv6 va ser desenvolupat per abordar l'escassetat d'adreces IP disponibles a IPv4, introduint adreces de 128 bits en lloc de les adreces de 32 bits utilitzades per IPv4.

Això permet una quantitat pràcticament il·limitada d'adreces úniques, juntament amb millores en àrees com l'assignació d'adreces, la seguretat amb IPSec (que és obligatori a IPv6), i l'eficiència de l'encaminament.

No obstant això, en termes del seu lloc al Model OSI, ambdós protocols funcionen de la mateixa manera, facilitant la comunicació a través de xarxes mitjançant l'encaminament i l'encaminament de paquets.

El Model OSI és un marc conceptual que divideix les funcions de la xarxa en set capes diferents, des de la física (capa 1) fins a l'aplicació (capa 7), i tant IPv4 com IPv6 es troben a la capa que assegura que les dades arribin d'un punt A a un punt B a través de xarxes potencialment complexes i canviants.